JP4239476B2

JP4239476B2 - Light emitting diode, LED light and reflector

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Publication number: JP4239476B2
Application number: JP2002139067A
Authority: JP
Inventors: 好伸末広; 明弘三沢; 利典高橋
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2022-05-14
Also published as: JP2003332629A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のテールライトやブレーキライト、または工事用の警報ランプや標識など広範囲の分野における照明装置並びに表示装置として適用される発光ダイオード、ＬＥＤライトおよび反射鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の発光ダイオードを用いたＬＥＤライトの発明として、例えば特開２００１−９３３１２号公報に記載されている車両用信号灯具がある。この車両用信号灯具は、ＬＥＤ等の光源と、光源の直上に配置されて光源からの上方に向かう出射光を水平光にして反射する第１の反射鏡と、第１の反射鏡を中心にして配置されて第１の反射鏡からの水平光を垂直光にして反射する第２の反射鏡とを備えている。
【０００３】
以上の構成において、光源からの出射光が、第１の反射鏡によって水平方向に反射され、この反射光が第２の反射鏡によって垂直方向に反射されることにより、車両用信号灯具から光が照射される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のＬＥＤライトである車両用信号灯具においては、光源と、第１の反射鏡とが別体であるので、光源から出射された光が第１の反射鏡の反射面に適正に水平方向に反射する様に組み立てなければならず、その分、組み立て時の工数が嵩むという問題がある。
【０００５】
また、光源の直上に第１の反射鏡が配置されているので、光源から直接出射される光は、第１の反射鏡に妨げられて垂直方向に照射されることは無く、このため中心に暗部が生じるという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、組み立て工数を削減し、かつ、全面が均一な明るさを有する発光ダイオード、ＬＥＤライトおよび反射鏡を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の発光ダイオードは、光を発光する発光素子と、前記発光素子を実装してその素子に電力を供給するリードフレームと、前記発光素子および前記リードフレームを封止する光透過性樹脂と、前記発光素子で発生した熱が前記リードフレームを介して伝導され前記光透過性樹脂外部に配置される放熱板と、を備え、前記光透過性樹脂は、前記発光素子の実装面上方に位置する空気との境界で、前記発光素子からの出射光を、前記実装面と平行な水平方向へ反射する上面反射面と、前記水平方向へ反射された光を垂直方向へ拡げることなく外部放射する側面放射面と、前記上面反射面の中心部分に形成され、空気との界面となる平坦面と、を有し、前記平坦面の周縁から湾曲させられた前記上面反射面は、前記平坦面を形成せずに湾曲させた上面反射面の厚みより薄いことを特徴としている。
【０００８】
また、前記リードフレームは、前記光透光性樹脂内に前記発光素子からの出射光を実装面上方へ反射する部分を有することを特徴としている。
【０００９】
また、前記リードフレームを、熱伝導率の高い材料で形成したことを特徴としている。
【００１０】
また、前記リードフレームは、前記光透過性樹脂内にあって、前記発光素子の実装位置を含んで凹部を有し、この凹部の側面が前記発光素子からの出射光を、その実装面上方へ反射する角度に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
また、前記リードフレームは、前記光透過性樹脂内にあって、前記発光素子の実装位置から周囲に向かって下方に傾斜して立ち上がるパターンを繰り返す形状を有し、かつ前記立ち上がりの側面が前記発光素子からの出射光を上方へ反射する角度に形成されていることを特徴としている。
【００１２】
また、前記光透過性樹脂は、前記発光素子の実装面上方に位置する空気との境界で、前記発光素子からの出射光を、前記実装面と平行な水平方向へ反射する放物面状の反射面と、前記水平方向へ反射された光を垂直方向へ拡げることなく外部放射する側面放射面とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
また、前記光透過性樹脂は、前記発光素子の直上方向に、空気との界面となる平坦面を有することを特徴としている。
【００１４】
また、前記光透過性樹脂は、前記発光素子および前記リードフレームの一部を封止する第１の光透過性樹脂と、この第１の光透過性樹脂の側面を当接して囲む第２の光透過性樹脂とから形成されたことを特徴としている。
【００１５】
また、本発明のＬＥＤライトは、上記発光ダイオードと、前記発光ダイオードから放射される光を反射する反射鏡とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
また、前記リードフレームの前記光透過性樹脂内から外部へ突き出した部分は、熱を広範囲に伝導して分散する面積を有することを特徴としている。
【００１７】
また、前記リードフレームを、熱伝導率の高い材料で形成したことを特徴としている。
【００１８】
また、前記リードフレームは、前記光透過性樹脂内にあって、前記発光素子の実装位置を含んで凹部を有し、この凹部の側面が前記発光素子からの出射光を上方へ反射する角度に形成されていることを特徴としている。
【００１９】
また、前記リードフレームは、前記光透過性樹脂内にあって、前記発光素子の実装位置から周囲に向かって下方に傾斜して立ち上がるパターンを繰り返す形状を有し、かつ前記立ち上がりの側面が前記発光素子からの出射光を上方へ反射する角度に形成されていることを特徴としている。
【００２０】
また、前記光透過性樹脂は、前記発光素子の実装面と対向する面の上方に位置する空気との境界で、前記発光素子からの出射光を、前記実装面と平行な水平方向へ反射する放物面状の反射面と、前記水平方向へ反射された光を外部放射する側面放射面とを備えたことを特徴としている。
【００２１】
また、前記光透過性樹脂は、前記発光素子の直上方向に、空気との界面となる平坦面を有することを特徴としている。
【００２２】
また、前記光透過性樹脂は、前記発光素子および前記リードフレームの一部を封止する第１の光透過性樹脂と、この第１の光透過性樹脂の側面を当接して囲む第２の光透過性樹脂とから形成されたことを特徴としている。
【００２３】
また、前記反射鏡は、前記発光ダイオードの側面放射面から放射される光を上方へ反射することを特徴としている。
【００２４】
また、前記反射鏡は、円盤形状を成し、この円盤形状の上面に同心円の階段状の反射面が形成され、この反射面が前記同心円の中心部分に配置される前記発光ダイオードからの出射光を上方へ反射する角度に形成されていることを特徴としている。
【００２５】
また、前記反射鏡は、前記反射面が複数に分割されていることを特徴としている。
【００２６】
また、前記反射鏡は、前記反射面の平面形状が、長方形および正方形の何れかに成形されていることを特徴としている。
【００２７】
なお、本発明において、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップそのものは「発光素子」と呼び、ＬＥＤチップを搭載したパッケージ樹脂またはレンズ系等の光学装置を含む発光装置全体を「発光ダイオード」または「ＬＥＤ」と呼ぶこととする。さらに、ＬＥＤを光源とする車載用ライト等の照明装置、表示装置等を「ＬＥＤライト」と呼ぶこととする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたＬＥＤライトの全体構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＰ部分の拡大図である。
【００３０】
図１に示すように、本実施の形態１のＬＥＤライト１は、円盤形状の本体の中心に、光源である発光素子６を実装したＬＥＤ２を搭載し、このＬＥＤ２の周囲に同心円の階段状の反射面３ａが形成された反射鏡３で囲んだ構造を成している。ここで、発光素子６の垂直方向の中心軸をＺ軸とし、このＺ軸と交わる発光素子６の上面を原点とし、この原点において水平方向のＸ軸とＹ軸とが直角に交わるように定めてある。また、ＬＥＤ２には、後述で説明するように発光素子６から発光される光を反射する第１の反射鏡が一体に含まれている。上記の反射鏡３は第２の反射鏡３となる。
【００３１】
第２の反射鏡３は、透明アクリル樹脂で成形した後、上面にアルミ蒸着を施すことによって反射面３ａを形成している。各反射面３ａは、図１（ｃ）に示すように、Ｘ−Ｙ平面に対して約４５度に傾斜している。
【００３２】
次に、ＬＥＤ２の構成を、図２および図３を参照して説明する。図２は、図１に示すＬＥＤ２の構成を示すＡ−Ａ断面図、図３は、図１に示すＬＥＤ２の構成を示す平面図である。
【００３３】
ＬＥＤ２は、図２および図３に示すように、Ｘ−Ｙ平面上に絶縁のための間隙を介して対向する一対のリードフレーム５ａ，５ｂのうち、面積の広いリードフレーム５ａの上記原点位置に発光素子６を実装し、発光素子６の上面の電極とリードフレーム５ｂの先端部とを、ワイヤ７でボンディングし、さらに、各リードフレーム５ａ，５ｂの円形状部分、発光素子６、ワイヤ７を、平坦な概略円柱形状の透明エポキシ樹脂（光透過性材料）８によって封止することにより形成したものである。即ち、本ＬＥＤ２は、発光素子６を後述の第１の反射鏡となる透明エポキシ樹脂８で封止することにより、発光素子６と第１の反射鏡とを一体型に形成した構造となっている。
【００３４】
発光素子６は、その個数を極力少なくしてＬＥＤ２の発光強度を所定値に維持する目的から、大電流タイプ（高出力タイプ）のものが用いられている。例えば、図４に示すように、Ｎ型ＧａＰ基板１０１の上に、Ｎ型ＡｌＩｎＧａＰクラッド層１０２、多重井戸活性領域１０３、Ｐ型ＡｌＩｎＧａＰクラッド層１０４、Ｐ型ＧａＰウインドウ１０５が順次形成され、また、Ｐ型ＧａＰウインドウ１０５の上に、このウインドウ１０５とオーミック接触するためのＡｕＺｎコンタクト１０６を介してＡｌボンディングパッド（正電極）１０７が形成され、さらに、Ｎ型ＧａＰ基板１０１の下にＡｕ合金電極（負電極）１０８が形成された構造となっている。
【００３５】
このような構造の発光素子６の負電極１０８をリードフレーム５ａに実装し、前述のように正電極１０７とリードフレーム５ｂの先端部とをワイヤ７でボンディングして、両電極１０７，１０８間に所定電圧を印加することによって、発光素子６が発光する。この発光は、各クラッド層１０２，１０４の各々で、キャリア（電子とホール）を多重井戸活性領域１０３に閉じ込める作用が行われ、多重井戸活性領域１０３で、キャリアが再結合されることによって行われる。
【００３６】
また、発光素子６は大電流タイプのものであることから発熱量が多くなる。このため仮に、発光素子６が実装されるリードフレーム５ａが通常のもののように細いと、発光素子６並びにリードフレーム５ａに熱が蓄積されて高熱となり、透明エポキシ樹脂８との境界でクラックが生じることになる。
【００３７】
そこで、本実施の形態１では、発光素子６が実装されるリードフレーム５ａを、透明エポキシ樹脂８との境界でクラックが生じないように、発光素子６の熱を広範囲に伝導して分散させることが可能な広面積を有すると共に、透明エポキシ樹脂８の中から外側に突き出る部分も、熱を極力外部へ導くことができる広面積を有するものとした。さらに、リードフレーム５ａ，５ｂに、熱伝導率の高い銅合金などの材料を用いた。但し、本実施の形態１では、各リードフレーム５ａ，５ｂの形状を、一対で円形状となるようにしたが、クラックが生じないように熱を分散できる広面積を有していれば、四角、三角等どの様な形状であっても良い。
【００３８】
ＬＥＤ２の形状は、図２および図３に示すように、透明エポキシ樹脂８の形状である平坦な概略円柱形状であり、その上面９ｂの中心部分（発光素子６の直上部分）が平坦面９ａとなっており、この平坦面９ａに続いて第１の反射鏡９として、発光素子６の原点を焦点とするＸ軸方向の放物線の一部を、Ｚ軸の周りに回転させた概略傘状の反射形状を成している（したがって、回転放物面ではない）。以降、第１の反射鏡９における反射面の形状を反射形状と称す。
【００３９】
また、第１の反射鏡９の直径は、発光素子６からの出射光を水平方向にほぼ全反射させることが可能なサイズとされている。ここでは、出射光のうちＺ軸に対して６０度以上の範囲内の光が上面９ｂに至るサイズとされている。さらに、ＬＥＤ２の側面１０は、発光素子６を中心とする球面の一部を成している。このような構成を有するＬＥＤ２が円形のＬＥＤライト１の中心に固定されている。
【００４０】
次に、このような構成のＬＥＤライト１の光り方を、図１および図２を参照して説明する。
【００４１】
ＬＥＤ２のリードフレーム５ａ，５ｂに電圧をかけて発光素子６を発光させると、発光素子６からの出射光のうち、真上のＺ方向に向かった光は、平坦面９ａから透明エポキシ樹脂８をそのまま通り抜けて直進し、ＬＥＤライト１の上に被せられている図示せぬ透明な前板を通り抜けて外部放射される。また、発光素子６の出射光のうちＺ軸に対して６０度以上の範囲内の光が、第１の反射鏡９としての上面９ｂに至り、これらの光は、入射角が大きいため全て全反射されて側面１０に向かう。ここで、上面９ｂは、前述した反射形状を成すので、上面９ｂで反射された光は、全てＸ−Ｙ平面に平行に進む。
【００４２】
また、側面１０は、発光素子６を中心とする球面の一部を成しているため、その平行に進む光は、側面１０をほぼそのまま平行に進んでＺ軸周り３６０度の方向に略平面状に放射される。さらに、発光素子６から側面１０に直接向かった光は、側面１０で屈折することなくそのままの向きで放射される。
【００４３】
側面１０から放射された光、即ち、上面９ｂで反射されてＸ−Ｙ平面に略平行に進んできた光を始めとして、発光素子６から側面１０を介して直接放射された光は、第２の反射鏡３の略４５度の傾斜を有する反射面３ａで反射され、ほぼ垂直に近く上方へ進み、少なくともＺ軸から２０度の範囲内で、図示せぬ透明な前板を通り抜けて外部へ放射される。なお、上記で「平行」と表現している光も、発光素子６の大きさがあるために完全な平行にはならないが、いずれの光もほぼ平行になり、少なくともＸ−Ｙ平面から２０度以上の範囲内には確実に入るものとなる。
【００４４】
このように、実施の形態１のＬＥＤライト１によれば、このＬＥＤライト１に用いるＬＥＤ２を、光源である発光素子６と第１の反射鏡とを一体構造として形成したので、従来のように、光源と第１の反射鏡とが別体であるため、その組み立て工数が嵩むということが無くなる。つまり、ＬＥＤ２並びにＬＥＤ２を用いるＬＥＤライト１の組み立て工数を削減することができる。
【００４５】
また、ＬＥＤ２の第１の反射鏡９は、発光素子６の直上に平坦面９ａを有するので、発光素子６の出射光のうち直上に向かう光（垂直光）を平坦面９ａから外部へ放射することができる。従って、ＬＥＤ２の平坦面９ａと側面１０で構成される照射面全面を照射することができ、このＬＥＤ２を用いたＬＥＤライト１においても、照射面全面を照射することができる。
【００４６】
また、直上に平坦面９ａを形成し、平坦面９ａの周縁から上面９ｂのように湾曲させることで第１の反射鏡９を、より薄くすることができる。直上平面を形成せずに湾曲させると、発光素子６とこの直上界面との距離を長くしなければならないので、第１の反射鏡９の厚みが大きくなるが、この点を解消することができる。
【００４７】
また、ＬＥＤ２において、発光素子６が実装されるリードフレーム５ａの透明エポキシ樹脂８に封止された部分を、発光素子６の熱を広範囲に伝導して分散させる広面積とした。これによって、発光素子６が大電流タイプで発熱量が多いものでも、発光素子６から直接透明エポキシ樹脂８に伝導する熱、並びに発光素子６からリードフレーム５ａを介して透明エポキシ樹脂８に伝導する熱を、広面積のリードフレーム５ａ全体に分散させることができる。従って、透明エポキシ樹脂８に熱が蓄積されて高熱となり、この熱により触発される透明エポキシ樹脂８の残留応力による熱膨張によって、発光素子６並びにリードフレーム５ａと透明エポキシ樹脂８との境界でクラックが生じるといったことを防止することができる。また、リードフレーム５ａを広面積としたのは、放熱されるまで透明エポキシ樹脂８に残留している熱の影響を分散させつつ、透明エポキシ樹脂８の外部へ早く放熱させるためである。これは、発光素子６で発生した熱が基本的に透明エポキシ樹脂８外部の放熱板によって放熱されるからである。従って、透明エポキシ樹脂８から外部へ突き出るリードフレーム５ａの面積は広い方がよい。
【００４８】
即ち、同リードフレーム５ａにおける透明エポキシ樹脂８の中から外側に突き出る部分を、熱を極力外部へ導くことが可能な面積を有するものとしたので、効率よく熱を樹脂外部へ放出することができ、クラックの発生を防止することができ、さらに放熱を早めることができる。
【００４９】
さらには、同リードフレーム５ａに、熱伝導率の高い材料を用いたので、より効率よく熱を分散させ、放熱させることができるので、クラックの発生を、より防止することができる。
【００５０】
この他、放熱性が大幅に向上することから、発光素子６に大電流を投入しても熱飽和が起きないため大きな光出力が得られるという利点があるので、熱飽和の制限を受けることなく大きな光出力が得られ、明るい放射光を得ることができる。
【００５１】
（変形例１）
ＬＥＤライト１の第１の変形例として、図５に示すように、ＬＥＤ２ａにおいて、一対のリードフレーム１２ａ，１２ｂを発光素子６の周辺のみ凹ませて第３の反射鏡とする。但し、一対のリードフレーム１２ａ，１２ｂの平面形状は、上記リードフレーム５ａ，５ｂと同様であるとする。
【００５２】
これによって、図２に示すＬＥＤ２の基本形においては、発光素子６の直上方向にのみ光が放射されていたのに対して、発光素子６の周囲からも上方に光が放射されるようになり、より全体が発光しているように見え、見栄えが向上するという効果が得られる。
【００５３】
（変形例２）
ＬＥＤライト１の第２の変形例として、図６に示すように、ＬＥＤ２ｂにおいて、一対のリードフレーム１３ａ，１３ｂにハーフエッチングやスタンピングパターンにより、図示するような鋸歯状のパターンを設けることによって、発光素子６から斜め下方に放射される光を反射して上方に光を放射するようにしても良い。但し、一対のリードフレーム１３ａ，１３ｂの平面形状は、上記リードフレーム５ａ，５ｂと同様であるとする。
【００５４】
このようにリードフレーム１３ａ，１３ｂに複数の同心円反射鏡を形成することにより、変形例１と同様に、より全体が発光しているように見せることができ、見栄え向上を図ることができる。なお、この場合には、透明エポキシ樹脂８とリードフレーム１３ａ，１３ｂとの接着面積が増し、接着形状を平面形状でなくすることによる剥離不良低減の効果もある。特に、発熱の大きい大電流タイプの場合に有効である。
【００５５】
（変形例３）
ＬＥＤライト１の第３の変形例として、図７に示すように、ＬＥＤ２ｃにおいて、透明エポキシ樹脂８による封止部分の側面形状を変更しても良い。基本例の側面１０は、発光素子６を中心とする球面形状の一部であり、発光素子６から出た光は側面１０に略垂直に入射してそのまま直進するようになっていた。この第３の変形例においては、側面１４は発光素子６を一方の焦点とする楕円体表面の一部を成しており、発光素子６から出た光は側面１４において直進方向に対してやや下方に屈折する。したがって、ＬＥＤの周囲の階段状の第２の反射鏡３をより低い位置にもってきても高い外部放射効率が得られるＬＥＤライトとなる。これによって、ＬＥＤライトをより薄型にすることができる。
【００５６】
（変形例４）
ＬＥＤライト１の第４の変形例として、図８に示すように、ＬＥＤ２ｄにおいて、第１の反射鏡９の上面９ｂにおける側方への反射を、透明エポキシ樹脂８と空気の境界面における全反射によらず、上面９ｂにメッキ、蒸着等を施した金属反射膜１５を付着させても良い。この場合には、発光素子６の真上を平坦にしてしまうと真上に放射される光は外部放射されなくなるので、上面９ｂの中心部分まで全て発光素子６を焦点とする放物線の一部をＺ軸周りに回転させた形状とする必要がある。
【００５７】
（変形例５）
ＬＥＤライト１の第５の変形例として、図９に示すように、ＬＥＤ２ｅを、基本形の第１の反射鏡９よりも直径を小さくして形成した概略円柱形状の反射鏡９ｄの外周に、別体の環状反射鏡９ｅを形成して、第１の反射鏡９ｆを形成した。この第１の反射鏡９ｆを形成する場合、例えば第１の樹脂封止用金型に、前述したように発光素子６が実装され、且つワイヤボンディングされた一対のリードフレーム５ａ，５ｂをセットし、透明エポキシ樹脂８ａを流し込んで硬化する。この硬化によって形成された反射鏡９ｄを第２の樹脂封止用金型にセットし、透明エポキシ樹脂８ｂを流し込んで硬化することによって環状反射鏡９ｅを形成する。なお、予め個々に作製した概略円柱形状の反射鏡９ｄに、環状反射鏡９ｅを嵌め込んで形成しても良い。
【００５８】
このように形成された第１の反射鏡９ｆの外形は、基本形９と同様である。従って、環状反射鏡９ｅの外側面は、基本形９と同様に発光素子６を中心とする球面の一部を成す形状となっている。また、概略円柱形状の反射鏡９ｄと環状反射鏡９ｅとの境界は、この例では図示するように垂直としたが、基本形９と同じく発光素子６を中心とする球面の一部を成す形状としても良い。
【００５９】
このようなＬＥＤ２ｅによれば、発光素子６、ボンディングワイヤ７および一対のリードフレーム５ａ，５ｂを封止する透明エポキシ樹脂を、第１と第２の透明エポキシ樹脂８ａ，８ｂに分離したので、各々の樹脂８ａ，８ｂの体積が基本形の透明エポキシ樹脂８よりも小さくなり、各々の残留応力を小さくすることができる。つまり、発光素子６並びに発光素子６からリードフレーム５ａを介して各々の透明エポキシ樹脂８ａ，８ｂに熱が伝導しても、各々の残留応力は小さく個別のものなので、熱により触発される残留応力による熱膨張を小さくすることができる。従って、熱膨張によって、発光素子６並びにリードフレーム５ａと透明エポキシ樹脂８との境界でクラックが生じるといったことを防止することができる。
【００６０】
さらに、図５〜図８に示したＬＥＤ２ａ〜２ｄに、第５の変形例で説明した透明エポキシ樹脂を分割して第１の反射鏡を形成する構成を採用しても、同様にクラックの発生を防止することができる。
【００６１】
（変形例６）
ＬＥＤライト１の第６の変形例として、図１０の（ａ）〜（ｄ）に示すように、ＬＥＤライト１ａの第２の反射鏡３ａを、上記図１に示した基本例の第２の反射鏡３のように全体を略均一に光らせるのではなく、発光点を点在させることもできる。即ち、図１０（ａ）に示すように、円形の第２の反射鏡３ａを扇形に分割して、図１０（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、ＬＥＤ２（又はＬＥＤ２ａ〜２ｆの何れか）から反射面２３ａまでの距離を何種類かに分ける。これによって、上方から見たときに反射光の放射される位置が円の中で散らばり、きらきらと光り美しく見えるという効果がある。なお、この第６の変形例においては、各扇形において、それぞれ一段の反射面２３ａでＬＥＤ２からの光を全て反射しなければならないので、図１０（ｂ）〜（ｄ）に示す各反射面２３ａの高さは、同図（ｂ）に示すように基本例である円形階段形反射鏡３の全体の高さｈと同じ高さにする必要がある。
【００６２】
（変形例７）
ＬＥＤライト１の第６の変形例として、図１１の（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＬＥＤライト１ｂの第２の反射鏡３ｂを、扇形に分割してそれぞれ長さを変えることによって、第２の反射鏡３ｂの形状を、多角形の１つとしての正方形に近づけることができる。即ち、図１１（ｂ），（ｃ）に示すように、最も短い扇形においては、反射面２６ａから次の反射面２６ａまでの長さをＬとすると、その扇形から４５度ずれた最も長い扇形においては、反射面２６ａから次の反射面２６ａまでの長さを√２Ｌとする。これによって、図１１（ａ）に示すように、概略正方形状の第２の反射鏡３ｂを形成することができる。
【００６３】
例えば、基本形のＬＥＤライト１の応用として、図１２に示すように、図１に示した円形のＬＥＤライト１を正方形またはその一部に切断して、断片１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆの６個を作製し、これらを図のように組み合わせて所定エリアをカバーする複数の発光素子を有する一体型のＬＥＤライト１１とすることができる。このように、複数の正方形のＬＥＤライト１１ａ，…を連結する場合でも、図１１に示したＬＥＤライト１ｂを用いれば、円形のＬＥＤライト１ｂを正方形にカットする必要がないので、外部放射効率の低下がなく、より明るい連結型ライトとなる。また、概略円柱形状のＬＥＤ２，２ａ〜２ｆの代わりに略正方形のＬＥＤを光源として用いた場合、ＬＥＤの各側面から反射鏡２６までの距離が全周に亘ってほぼ等しくなるという利点もある。
【００６４】
このような利点を有するＬＥＤライト１ｂを用いて、例えば図１３に示すような自動車のテールライトやブレーキライト等に適用できる車両用の灯具１１０を形成すれば、より明るい灯具を形成することができる。灯具１１０は、内部が空洞となったカバー１１１の中に、矢印Ｙ１で指示する方向の正面位置が各々異なる３段２列の階段状の台座１１２を形成し、この台座１１２の正面にＬＥＤライト１ｂを固定し、カバー１１１の内壁１１１ａと、台座１１２の上面１１２ａおよび側面１１２ｂにアルミメッキを施して形成されている。
【００６５】
即ち、カバー１１１の内面全てが光を効率よく反射するので、ＬＥＤライト１ｂから半球全ての方向に放射される光が効率よく反射され、より明るい灯具を形成することができる。また、ＬＥＤライト１ｂから放射された光は、カバー１１１の内壁１１１ａの側面や、台座１１２の側面１１２ｂにも反射するので、矢印Ｘ１で指示する横方向からも出射される。従って、自動車のテールライトやブレーキライトに適用すれば、自動車の真後ろだけでなく、横方向からの光の視認性も向上させることができる。
【００６６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図１４を参照して説明する。図１４は、本発明の実施の形態２に係るＬＥＤライトに用いられるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【００６７】
図１４に示すように、本実施の形態２のＬＥＤ３１は、１対のリードフレーム５ａ，５ｂのうちリードフレーム５ａの先端に発光素子６がマウントされ、発光素子６の上面の電極とリードフレーム５ｂの先端とがワイヤ７でボンディングされて電気的接続がなされている。これらの電気系としてのリードフレーム５ａ，５ｂの先端、発光素子６、ワイヤ７が光透過性材料としての透明エポキシ樹脂３６によって封止されている。この透明エポキシ樹脂３６の外形は、発光素子６を中心とする球形の半分の上部を円錐形に抉り取った形状を成している。この場合には、発光素子６から出た光は第１の反射鏡としての上面３２で全反射されるが、反射光は上面３２に対する発光素子６の鏡映点からの放射光に相当するので、集光された光ではなく、拡がり角をもって側面３７から放射される。したがって、これらの光を上方へ反射する第２の反射鏡としての円形階段状反射鏡も、前述した実施の形態１のＬＥＤ２と比較するとＺ方向に長いものが必要とされる。
【００６８】
しかし、ＬＥＤライトとして比較的広い配光でも良いもの、またＬＥＤライトとして極めて薄いものが要求されない場合などには、このような単純な円錐形の反射面３２を用いることもできる。
【００６９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図１５を参照して説明する。図１５は本発明の実施の形態３に係るＬＥＤライトの全体構成を示す縦断面図である。
【００７０】
図１５に示すように、本発明の実施の形態３のＬＥＤライト４０は、１対のリードフレーム５ａ，５ｂのうちリードフレーム５ａの先端に発光素子６がマウントされ、発光素子６の上面の電極とリードフレーム５ｂの先端とがワイヤ７でボンディングされて電気的接続がなされている。これらの電気系としてのリードフレーム５ａ，５ｂの先端、発光素子６、ワイヤ７が透明エポキシ樹脂３６によって封止されている。この透明エポキシ樹脂３６の形状は、通常の円柱形であり、したがって透明エポキシ樹脂３６の上面は第１の反射鏡の役目を果たし得ない。その代わりに透明アクリル樹脂で成形した傘のような形状の円形の光学体３８を、透明エポキシ樹脂３６の上面に光透過性材料３７を介して取り付けている。この光学体３８の上面３９は、発光素子３４を焦点としＸ軸方向を対称軸とする放物線の一部をＺ軸の周りに回転させた形状を成している。
【００７１】
また、光学体３８の下面４１は、第２の反射鏡としての上記実施の形態１の円形階段状反射鏡３の代わりをすべく、約４５度の段のついた円形の階段状となっている。さらに、下面４１にはアルミ蒸着４２がされて、その上からアルミ蒸着膜の保護のために図示せぬオーバーコートが行なわれる。本実施の形態３においては、蒸着鏡面化の後のオーバーコートの自由度が大きくできる。即ち、オーバーコートを有色のものにしても構わないし、厚さの制限もない。
【００７２】
かかる構成を有するＬＥＤライト４０は、１対のリードフレーム５ａ，５ｂに所定の電圧がかけられると発光素子６が発光して、そのうち真上へ向かった光は遮るものがないのでそのまま直進して、図示せぬ透明な前板を透過して外部放出される。また、斜め上方から側方へかけて放射された光は、光透過性材料３７を透過して光学体３８内に入り、第１の反射鏡としての上面３９に当った光は全反射するが、上面３９は発光素子６を焦点とする放物線の一部をＺ軸の周りに回転させた形状を成しているので、全て側面方向へＸ−Ｙ平面に略平行に反射される。そして、第２の反射鏡としての円形階段状反射鏡４１で上方へＺ軸に略平行に反射されて上面３９から前記前板を透過して外部放射される。光学体３８内に入り、円形階段状反射鏡４１に直接当った光も同様に上方へ放射される。
【００７３】
このようにして、ＬＥＤの特長である薄型という点を生かしつつ、通常の円筒形のＬＥＤを用いて見栄え良く１個の発光素子で大面積を照射することができ、高い外部放射効率が得られるＬＥＤライトとなる。
【００７４】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図１６を参照して説明する。図１６（ａ）は、本発明の実施の形態４に係るＬＥＤを用いたＬＥＤライトの全体構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。
【００７５】
図１６に示すように、本実施の形態４のＬＥＤライト８０は、下面８３が第２の反射鏡としての階段状の反射面となっており、中心部に円筒形の空間８４が設けられた透明アクリル樹脂で成形された光学体８１と、中心部の空間８４内に固定された前述のＬＥＤ２との組み合わせで構成されている。即ち、ＬＥＤ２は、発光素子６等を透明エポキシ樹脂で封止するとともに、その上面を第１の反射鏡としての放物面９ｂにしており、発光素子６から出て上面９ｂで側面方向へ反射された光は、光学体８１の下面８３で上方へ反射され、図示せぬ透明な前板を透過して外部放射される。
【００７６】
ここで、ＬＥＤ２の側面１０の上部から直接（上面９ｂで反射されずに）放射された光は、前述したＬＥＤライト１においては、二点鎖線で示される経路をたどるため上方へ反射されず、有効利用されずに終わっていたが、本ＬＥＤライト８０においては、破線で示すように光学体８１の水平な上面８２で反射され、さらに下面８３で上方へ反射されて有効利用される。これによって、薄型でより外部放射効率の高いＬＥＤライトとなる。また、空間８４に入射した光はＺ軸に対し大きな角度となる方向に屈折されるので、図１６（ａ）で上方から見た場合の周辺部の輝度が向上する。
【００７７】
上記本発明の実施の形態１〜４においては、発光素子等を封止する光透過性材料として透明エポキシ樹脂を主に用いているが、その他の光透過性材料でも構わない。また、第２の反射鏡としての、または第１の反射鏡と第２の反射鏡を兼ねる光学体として透明アクリル樹脂を用いているが、その他の透明合成樹脂を始めとして、他の材料を用いることもできる。さらに、ＬＥＤライトのその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、上記実施の形態１〜４に限定されるものではない。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発光ダイオードを、光を発光する発光素子と、発光素子を実装してその素子に電力を供給するリードフレームと、発光素子および前記リードフレームを封止する光透過性樹脂とを備え、光透過性樹脂が、発光素子の上方に位置する空気との界面である反射面で、発光素子からの出射光を水平方向（光透過性樹脂の側面放射面方向）へ反射し、この反射された光を側面放射面で垂直方向へ拡げることなく外部放射し、さらに、光透過性樹脂が、発光素子の直上方向に空気との界面となる平坦面を有するように構成した。
【００７９】
つまり、発光ダイオードは、光源である発光素子と反射鏡とが一体構造として形成されているので、従来のように、光源と反射鏡（反射面）とが別体であるため、その組み立て工数が嵩むということが無くなる。つまり、発光ダイオード並びに発光ダイオードを用いるＬＥＤライトの組み立て工数を削減することができる。
【００８０】
また、発光ダイオードの反射鏡は、発光素子の直上に平坦面を有するので、発光素子の出射光のうち直上に向かう光（垂直光）を平坦面から外部へ放射することができる。従って、発光ダイオードの照射面全面を照射することができ、この発光ダイオードを用いたＬＥＤライトにおいても、照射面全面を照射することができる。
【００８１】
また、リードフレームの光透過性樹脂で封止された部分が、発光素子の熱を広範囲に伝導して分散する面積を有するように構成した。
【００８２】
これによって、発光素子から直接光透過性樹脂に伝導する熱、並びに発光素子からリードフレームを介して光透過性樹脂に伝導する熱を、広面積のリードフレーム全体に分散させることができる。従って、光透過性樹脂に熱が蓄積されて高熱となり、この熱により触発される光透過性樹脂の残留応力による熱膨張によって、発光素子並びにリードフレームと光透過性樹脂との境界でクラックが生じるといったことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたＬＥＤライトの全体構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＰ部分の拡大図である。
【図２】実施の形態１に係るＬＥＤライトの光源であるＬＥＤの縦断面図である。
【図３】実施の形態１に係るＬＥＤの構成を示す平面図である。
【図４】実施の形態１に係るＬＥＤに用いられる発光素子の構成を示す断面図である。
【図５】実施の形態１に係るＬＥＤライトの光源であるＬＥＤの第１の変形例を示す縦断面図である。
【図６】実施の形態１に係るＬＥＤライトの光源であるＬＥＤの第２の変形例を示す縦断面図である。
【図７】実施の形態１に係るＬＥＤライトの光源であるＬＥＤの第３の変形例を示す説明図である。
【図８】実施の形態１に係るＬＥＤライトの第４の変形例を示す部分拡大図である。
【図９】実施の形態１に係るＬＥＤライトの光源であるＬＥＤの第５の変形例を示す縦断面図である。
【図１０】（ａ）実施の形態１に係るＬＥＤライトの第５の変形例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図１１】（ａ）は実施の形態１に係るＬＥＤライトの第６の変形例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。
【図１２】実施の形態１に係るＬＥＤライトの周囲を矩形にカットし、複数個を合わせて一定範囲をカバーするようにした構造を示す平面図である。
【図１３】第６の変形例によるＬＥＤライトを複数組み合わせて形成した車両用の灯具の構造を示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係るＬＥＤライトに用いられるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係るＬＥＤライトの全体構成を示す縦断面図である。
【図１６】（ａ）は本発明の実施の形態４に係るＬＥＤライトの全体構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，２１，２４，３１，４０，８０ＬＥＤライト
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅＬＥＤ（発光ダイオード）
３，３ａ，３ｂ，２３，２６，４１，８３第２の反射鏡
５ａ，５ｂ，７，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，３３ａ，３３ｂ，３５電気系（リードフレームおよびボンディングワイヤ）
６，３４，８５発光素子
８，８ａ，８ｂ，３６透明エポキシ樹脂（光透過性材料）
９，９ｆ，１５，３２，３９第１の反射鏡
９ｄ概略円柱形状の反射鏡
９ｅ環状反射鏡
１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ第３の反射鏡
１５金属面
３８，８１光学体
１０１Ｎ型ＧａＰ基板
１０２Ｎ型ＡｌＩｎＧａＰクラッド層
１０３多重井戸活性領域
１０４Ｐ型ＡｌＩｎＧａＰクラッド層
１０５Ｐ型ＧａＰウインドウ
１０６ＡｕＺｎコンタクト
１０７Ａｌボンディングパッド（正電極）
１０８Ａｕ合金電極（負電極）
１１０車両用の灯具
１１１カバー
１１１ａカバーの内壁
１１２台座
１１２ａ台座の上面
１１２ｂ台座の側面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to light emitting diodes, LED lights, and reflectors applied as lighting devices and display devices in a wide range of fields such as automobile taillights and brake lights, construction warning lamps and signs.
[0002]
[Prior art]
As an invention of a conventional LED light using a light emitting diode, for example, there is a vehicle signal lamp described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-93312. The vehicle signal lamp includes a light source such as an LED, a first reflecting mirror that is disposed immediately above the light source and reflects upward light emitted from the light source as horizontal light, and a first reflecting mirror. And a second reflecting mirror that reflects the horizontal light from the first reflecting mirror as vertical light.
[0003]
In the above configuration, the light emitted from the light source is reflected in the horizontal direction by the first reflecting mirror, and the reflected light is reflected in the vertical direction by the second reflecting mirror. Irradiated.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the vehicle signal lamp that is the above-described conventional LED light, the light source and the first reflecting mirror are separate from each other, so that the light emitted from the light source is appropriate for the reflecting surface of the first reflecting mirror. Therefore, there is a problem that the man-hours for assembling increase accordingly.
[0005]
In addition, since the first reflecting mirror is arranged immediately above the light source, the light directly emitted from the light source is not blocked by the first reflecting mirror and is not irradiated in the vertical direction. There is a problem that dark parts occur.
[0006]
This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the light emitting diode, LED light, and reflective mirror which reduce an assembly man-hour and has the uniform brightness on the whole surface.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a light-emitting diode according to the present invention includes a light-emitting element that emits light, a lead frame that mounts the light-emitting element and supplies power to the element, and seals the light-emitting element and the lead frame. Light transmissive resin to stop A heat radiating plate disposed outside the light transmissive resin through which heat generated in the light emitting element is conducted through the lead frame; With The light-transmitting resin includes an upper surface reflecting surface that reflects light emitted from the light emitting element in a horizontal direction parallel to the mounting surface at a boundary with air positioned above the mounting surface of the light emitting element, and the horizontal A side emission surface that radiates the light reflected in the direction without spreading in the vertical direction, and a flat surface that is formed at a central portion of the upper surface reflection surface and serves as an interface with air. The upper surface reflecting surface curved from the peripheral edge is thinner than the thickness of the upper surface reflecting surface curved without forming the flat surface. It is characterized by that.
[0008]
Also, The lead frame has a portion that reflects light emitted from the light emitting element upward in the mounting surface in the light transmitting resin. It is characterized by that.
[0009]
Further, the lead frame is formed of a material having high thermal conductivity.
[0010]
The lead frame is in the light-transmitting resin and has a recess including the mounting position of the light emitting element, and the side surface of the recess allows the emitted light from the light emitting element to be directed upward of the mounting surface. It is characterized by being formed at a reflection angle.
[0011]
The lead frame is in the light-transmitting resin, and has a shape that repeats a pattern that rises downward from the mounting position of the light emitting element toward the periphery, and the rising side surface has the light emitting side. It is characterized in that it is formed at an angle that reflects light emitted from the element upward.
[0012]
The light-transmitting resin has a parabolic shape that reflects light emitted from the light-emitting element in a horizontal direction parallel to the mounting surface at a boundary with air positioned above the mounting surface of the light-emitting element. A reflection surface and a side emission surface that radiates the light reflected in the horizontal direction to the outside without spreading in the vertical direction are provided.
[0013]
Further, the light-transmitting resin has a flat surface that is an interface with air in a direction directly above the light-emitting element.
[0014]
The light-transmitting resin includes a first light-transmitting resin that seals the light emitting element and a part of the lead frame, and a second light-transmitting resin that surrounds the side surface of the first light-transmitting resin. It is formed from a light transmissive resin.
[0015]
The LED light of the present invention is the above The light-emitting diode includes a light-emitting diode and a reflecting mirror that reflects light emitted from the light-emitting diode.
[0016]
In addition, the portion of the lead frame that protrudes from the inside of the light-transmitting resin has an area that conducts and disperses heat over a wide range.
[0017]
Further, the lead frame is formed of a material having high thermal conductivity.
[0018]
The lead frame is in the light-transmitting resin and has a recess including the mounting position of the light emitting element, and the side surface of the recess has an angle that reflects light emitted from the light emitting element upward. It is characterized by being formed.
[0019]
The lead frame is in the light-transmitting resin, and has a shape that repeats a pattern that rises downward from the mounting position of the light emitting element toward the periphery, and the rising side surface has the light emitting side. It is characterized in that it is formed at an angle that reflects light emitted from the element upward.
[0020]
The light-transmitting resin reflects light emitted from the light-emitting element in a horizontal direction parallel to the mounting surface at a boundary with air positioned above a surface facing the mounting surface of the light-emitting element. A parabolic reflecting surface and a side emitting surface that radiates the light reflected in the horizontal direction to the outside are provided.
[0021]
Further, the light-transmitting resin has a flat surface that is an interface with air in a direction directly above the light-emitting element.
[0022]
The light-transmitting resin includes a first light-transmitting resin that seals the light emitting element and a part of the lead frame, and a second light-transmitting resin that surrounds the side surface of the first light-transmitting resin. It is formed from a light transmissive resin.
[0023]
The reflecting mirror reflects light emitted from the side radiation surface of the light emitting diode upward.
[0024]
Also, Above The reflecting mirror has a disc shape, a concentric stepped reflecting surface is formed on the upper surface of the disc shape, and this reflecting surface is arranged at the central portion of the concentric circle. The light emitting diode It is characterized by being formed at an angle that reflects light emitted from the top upward.
[0025]
Also, The reflector is Reflective surface But It is characterized by being divided into a plurality of parts.
[0026]
Also, The reflector is The planar shape of the reflection surface is formed into one of a rectangle and a square.
[0027]
In the present invention, an LED (Light Emitting Diode) chip itself is called a “light emitting element”, and the entire light emitting device including an optical device such as a package resin or a lens system on which the LED chip is mounted is referred to as a “light emitting diode” or “LED”. I will call it. Further, an illumination device such as an in-vehicle light using LED as a light source, a display device, and the like will be referred to as “LED light”.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0029]
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a plan view showing the overall configuration of an LED light using an LED (light emitting diode) according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. ) Is an enlarged view of a P portion in (b).
[0030]
As shown in FIG. 1, the LED light 1 according to the first embodiment includes an LED 2 mounted with a light emitting element 6 as a light source at the center of a disk-shaped main body, and a concentric stepped shape around the LED 2. It has a structure surrounded by a reflecting mirror 3 on which a reflecting surface 3a is formed. Here, the vertical center axis of the light emitting element 6 is defined as the Z axis, the upper surface of the light emitting element 6 intersecting with the Z axis is defined as the origin, and the horizontal X axis and the Y axis intersect at a right angle at the origin. It is. Further, the LED 2 integrally includes a first reflecting mirror that reflects light emitted from the light emitting element 6 as will be described later. The reflecting mirror 3 becomes the second reflecting mirror 3.
[0031]
The second reflecting mirror 3 is formed of a transparent acrylic resin, and thereafter, the reflecting surface 3a is formed by performing aluminum vapor deposition on the upper surface. As shown in FIG. 1C, each reflecting surface 3a is inclined at about 45 degrees with respect to the XY plane.
[0032]
Next, the configuration of the LED 2 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 is a cross-sectional view taken along line AA showing the configuration of the LED 2 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the LED 2 shown in FIG.
[0033]
As shown in FIGS. 2 and 3, the LED 2 is located at the origin position of the lead frame 5a having a large area among the pair of lead frames 5a and 5b facing each other through a gap for insulation on the XY plane. The light emitting element 6 is mounted, the electrode on the upper surface of the light emitting element 6 and the tip of the lead frame 5b are bonded with the wire 7, and the circular portions of the lead frames 5a and 5b, the light emitting element 6 and the wire 7 are bonded. The flat, substantially cylindrical transparent epoxy resin (light transmissive material) 8 is used for sealing. In other words, the LED 2 has a structure in which the light emitting element 6 and the first reflecting mirror are integrally formed by sealing the light emitting element 6 with a transparent epoxy resin 8 to be a first reflecting mirror described later. Yes.
[0034]
For the purpose of maintaining the light emission intensity of the LED 2 at a predetermined value by reducing the number of the light emitting elements 6 as much as possible, a large current type (high output type) is used. For example, as shown in FIG. 4, an N-type AlInGaP cladding layer 102, a multi-well active region 103, a P-type AlInGaP cladding layer 104, and a P-type GaP window 105 are sequentially formed on an N-type GaP substrate 101. An Al bonding pad (positive electrode) 107 is formed on the P-type GaP window 105 via an AuZn contact 106 for ohmic contact with the window 105, and an Au alloy electrode (positive electrode) is formed below the N-type GaP substrate 101. Negative electrode) 108 is formed.
[0035]
The negative electrode 108 of the light emitting element 6 having such a structure is mounted on the lead frame 5a, and the positive electrode 107 and the leading end portion of the lead frame 5b are bonded with the wire 7 as described above, and between the electrodes 107 and 108 are bonded. By applying a predetermined voltage, the light emitting element 6 emits light. This light emission is carried out by the action of confining carriers (electrons and holes) in the multi-well active region 103 in each of the cladding layers 102 and 104, and the carriers are recombined in the multi-well active region 103. .
[0036]
Further, since the light emitting element 6 is of a large current type, the amount of heat generation increases. For this reason, if the lead frame 5a on which the light-emitting element 6 is mounted is thin like a normal one, heat is accumulated in the light-emitting element 6 and the lead frame 5a, resulting in high heat, and a crack occurs at the boundary with the transparent epoxy resin 8. It will be.
[0037]
Accordingly, in the first embodiment, the heat of the light emitting element 6 is conducted and dispersed over a wide range so that the lead frame 5a on which the light emitting element 6 is mounted does not crack at the boundary with the transparent epoxy resin 8. In addition, the portion protruding outward from the transparent epoxy resin 8 has a large area capable of guiding heat to the outside as much as possible. Further, a material such as a copper alloy having a high thermal conductivity is used for the lead frames 5a and 5b. However, in the first embodiment, the shape of each lead frame 5a, 5b is a pair of circles. However, if each of the lead frames 5a, 5b has a large area that can disperse heat so that cracks do not occur, a square shape is obtained. Any shape such as a triangle may be used.
[0038]
2 and 3, the shape of the LED 2 is a flat, generally cylindrical shape that is the shape of the transparent epoxy resin 8, and the central portion of the upper surface 9b (the portion directly above the light emitting element 6) is a flat surface 9a. Then, following this flat surface 9a, as a first reflecting mirror 9, a part of a parabola in the X-axis direction focusing on the origin of the light-emitting element 6 is rotated substantially around the Z-axis. Reflective shape (thus not a paraboloid of revolution). Hereinafter, the shape of the reflecting surface of the first reflecting mirror 9 is referred to as a reflecting shape.
[0039]
Moreover, the diameter of the 1st reflective mirror 9 is made into the size which can totally reflect the emitted light from the light emitting element 6 in a horizontal direction. Here, the light within the range of 60 degrees or more with respect to the Z axis in the emitted light is sized to reach the upper surface 9b. Further, the side surface 10 of the LED 2 forms a part of a spherical surface centering on the light emitting element 6. The LED 2 having such a configuration is fixed to the center of the circular LED light 1.
[0040]
Next, how the LED light 1 having such a configuration shines will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
[0041]
When voltage is applied to the lead frames 5a and 5b of the LED 2 to cause the light emitting element 6 to emit light, the light directed from the light emitting element 6 toward the Z direction directly passes through the transparent epoxy resin 8 from the flat surface 9a. The light passes straight through and passes through a transparent front plate (not shown) that is placed on the LED light 1 and is emitted to the outside. In addition, light within a range of 60 degrees or more with respect to the Z axis among the light emitted from the light emitting element 6 reaches the upper surface 9b as the first reflecting mirror 9, and all of these lights have a large incident angle. Reflected toward the side 10. Here, since the upper surface 9b has the reflection shape described above, all of the light reflected by the upper surface 9b travels parallel to the XY plane.
[0042]
Further, since the side surface 10 forms a part of a spherical surface with the light-emitting element 6 as the center, the light traveling in parallel travels substantially in parallel on the side surface 10 in a direction of 360 degrees around the Z axis. Radiated in a shape. Further, the light directed directly from the light emitting element 6 to the side surface 10 is emitted in the same direction without being refracted by the side surface 10.
[0043]
The light radiated from the side surface 10, that is, the light directly reflected from the light emitting element 6 through the side surface 10 including the light reflected by the upper surface 9 b and traveling substantially parallel to the XY plane, Is reflected by the reflecting surface 3a having an inclination of about 45 degrees, proceeds substantially upward vertically and passes through a transparent front plate (not shown) to the outside at least within a range of 20 degrees from the Z axis. Radiated. Note that the light expressed as “parallel” above is not perfectly parallel because of the size of the light emitting element 6, but any light is almost parallel and at least 20 degrees from the XY plane. It will surely fall within the above range.
[0044]
As described above, according to the LED light 1 of the first embodiment, the LED 2 used in the LED light 1 is formed by integrally forming the light emitting element 6 that is a light source and the first reflecting mirror. Since the light source and the first reflecting mirror are separate bodies, the assembly man-hour is not increased. That is, the number of assembling steps of the LED 2 and the LED light 1 using the LED 2 can be reduced.
[0045]
Further, since the first reflecting mirror 9 of the LED 2 has the flat surface 9a immediately above the light emitting element 6, the light (vertical light) heading right above the light emitted from the light emitting element 6 is emitted from the flat surface 9a to the outside. be able to. Accordingly, it is possible to irradiate the entire irradiation surface composed of the flat surface 9a and the side surface 10 of the LED 2, and the LED light 1 using the LED 2 can also irradiate the entire irradiation surface.
[0046]
In addition, the first reflecting mirror 9 can be made thinner by forming the flat surface 9a immediately above and curving the upper surface 9b from the periphery of the flat surface 9a. If it is curved without forming a plane directly above, the distance between the light emitting element 6 and the interface directly above has to be increased, so that the thickness of the first reflecting mirror 9 increases, but this point can be eliminated. .
[0047]
Moreover, in LED2, the part sealed with the transparent epoxy resin 8 of the lead frame 5a on which the light-emitting element 6 is mounted has a wide area that conducts and disperses heat of the light-emitting element 6 over a wide range. As a result, even if the light emitting element 6 is of a large current type and generates a large amount of heat, heat is conducted directly from the light emitting element 6 to the transparent epoxy resin 8, and from the light emitting element 6 to the transparent epoxy resin 8 via the lead frame 5a. Heat can be dispersed throughout the large lead frame 5a. Accordingly, heat is accumulated in the transparent epoxy resin 8 to become high heat, and cracks occur at the boundary between the light emitting element 6 and the lead frame 5a and the transparent epoxy resin 8 due to thermal expansion caused by the residual stress of the transparent epoxy resin 8 triggered by this heat. Can be prevented. The reason why the lead frame 5a has a large area is to dissipate heat to the outside of the transparent epoxy resin 8 quickly while dispersing the influence of heat remaining in the transparent epoxy resin 8 until the heat is dissipated. This is because the heat generated in the light emitting element 6 is basically radiated by the heat radiating plate outside the transparent epoxy resin 8. Accordingly, the lead frame 5a protruding from the transparent epoxy resin 8 to the outside should have a large area.
[0048]
That is, the portion of the lead frame 5a that protrudes outward from the transparent epoxy resin 8 has an area capable of conducting heat to the outside as much as possible, so that heat can be efficiently released to the outside of the resin. The generation of cracks can be prevented and the heat radiation can be further accelerated.
[0049]
Furthermore, since a material having high thermal conductivity is used for the lead frame 5a, heat can be more efficiently dispersed and radiated, so that the generation of cracks can be further prevented.
[0050]
In addition, since the heat dissipation is greatly improved, there is an advantage that a large light output can be obtained because thermal saturation does not occur even if a large current is supplied to the light emitting element 6, so that there is no limitation on thermal saturation. A large light output can be obtained, and bright radiation light can be obtained.
[0051]
(Modification 1)
As a first modification of the LED light 1, as shown in FIG. 5, in the LED 2 a, the pair of lead frames 12 a and 12 b are recessed only in the periphery of the light emitting element 6 to form a third reflecting mirror. However, the planar shape of the pair of lead frames 12a and 12b is the same as that of the lead frames 5a and 5b.
[0052]
Thereby, in the basic form of the LED 2 shown in FIG. 2, light is emitted only in the direction directly above the light emitting element 6, whereas light is emitted upward from the periphery of the light emitting element 6, The whole appears to emit light, and the effect of improving the appearance is obtained.
[0053]
(Modification 2)
As a second modification of the LED light 1, as shown in FIG. 6, in the LED 2 b, the pair of lead frames 13 a and 13 b are provided with a sawtooth pattern as illustrated by half etching or a stamping pattern to emit light. Light emitted obliquely downward from the element 6 may be reflected to emit light upward. However, the planar shape of the pair of lead frames 13a and 13b is the same as that of the lead frames 5a and 5b.
[0054]
By forming a plurality of concentric reflecting mirrors on the lead frames 13a and 13b in this way, it is possible to make the whole appear to emit light as in the first modification, and the appearance can be improved. In this case, the bonding area between the transparent epoxy resin 8 and the lead frames 13a and 13b is increased, and there is an effect of reducing peeling defects by making the bonding shape not a planar shape. This is particularly effective in the case of a large current type that generates a large amount of heat.
[0055]
(Modification 3)
As a third modification of the LED light 1, as shown in FIG. 7, in the LED 2 c, the side surface shape of the sealed portion by the transparent epoxy resin 8 may be changed. The side surface 10 of the basic example is a part of a spherical shape centering on the light emitting element 6, and the light emitted from the light emitting element 6 enters the side surface 10 substantially perpendicularly and goes straight as it is. In the third modification, the side surface 14 forms a part of the ellipsoidal surface having the light emitting element 6 as one focal point, and the light emitted from the light emitting element 6 is slightly on the side surface 14 in the straight direction. Refracts downward. Therefore, even if the step-like second reflecting mirror 3 around the LED is brought to a lower position, the LED light can obtain a high external radiation efficiency. Thereby, the LED light can be made thinner.
[0056]
(Modification 4)
As a fourth modification of the LED light 1, as shown in FIG. 8, in the LED 2d, the side reflection on the upper surface 9b of the first reflecting mirror 9 is totally reflected on the boundary surface between the transparent epoxy resin 8 and the air. Regardless, the metal reflective film 15 that has been subjected to plating, vapor deposition, or the like may be attached to the upper surface 9b. In this case, if the portion directly above the light emitting element 6 is flattened, the light emitted directly above is not radiated to the outside. The shape needs to be rotated around the Z axis.
[0057]
(Modification 5)
As a fifth modification of the LED light 1, as shown in FIG. 9, the LED 2 e is separately provided on the outer periphery of a substantially cylindrical reflecting mirror 9 d formed with a diameter smaller than that of the basic first reflecting mirror 9. A body-shaped annular reflecting mirror 9e was formed to form a first reflecting mirror 9f. In the case of forming the first reflecting mirror 9f, for example, a pair of lead frames 5a and 5b on which the light emitting element 6 is mounted and wire-bonded as described above are set in a first resin sealing mold. Then, a transparent epoxy resin 8a is poured and cured. The reflecting mirror 9d formed by this curing is set in the second resin sealing mold, and the annular epoxy mirror 9e is formed by pouring and curing the transparent epoxy resin 8b. Note that the annular reflecting mirror 9e may be fitted into a substantially cylindrical reflecting mirror 9d that is individually produced in advance.
[0058]
The outer shape of the first reflecting mirror 9 f formed in this way is the same as that of the basic shape 9. Accordingly, the outer surface of the annular reflecting mirror 9e is shaped like a part of a spherical surface centering on the light emitting element 6 as in the basic shape 9. The boundary between the substantially cylindrical reflecting mirror 9d and the annular reflecting mirror 9e is vertical in this example as shown in the figure. However, like the basic shape 9, it forms a part of a spherical surface centering on the light emitting element 6. Also good.
[0059]
According to such an LED 2e, the transparent epoxy resin that seals the light emitting element 6, the bonding wire 7 and the pair of lead frames 5a and 5b is separated into the first and second transparent epoxy resins 8a and 8b. The volume of the resin 8a, 8b is smaller than that of the basic transparent epoxy resin 8, and each residual stress can be reduced. That is, even if heat is conducted from the light emitting element 6 and the light emitting element 6 to the respective transparent epoxy resins 8a and 8b through the lead frame 5a, the residual stress is small and individual, so that the residual stress induced by the heat. Thermal expansion due to can be reduced. Therefore, it is possible to prevent a crack from occurring at the boundary between the light emitting element 6 and the lead frame 5a and the transparent epoxy resin 8 due to thermal expansion.
[0060]
Furthermore, even if the LED 2a to 2d shown in FIGS. 5 to 8 is divided into the transparent epoxy resin described in the fifth modification to form the first reflecting mirror, cracks are similarly generated. Can be prevented.
[0061]
(Modification 6)
As a sixth modification of the LED light 1, as shown in FIGS. 10A to 10D, the second reflecting mirror 3a of the LED light 1a is replaced with a second example of the basic example shown in FIG. Rather than illuminating the entire surface substantially uniformly as in the case of the reflecting mirror 3, light emitting points can be scattered. That is, as shown in FIG. 10 (a), the circular second reflecting mirror 3a is divided into sectors, and as shown in FIGS. 10 (b), (c), and (d), the LEDs 2 (or LEDs 2a to 2) are divided. The distance from any one of 2f) to the reflecting surface 23a is divided into several types. As a result, the position where the reflected light is radiated is scattered in the circle when viewed from above, and there is an effect that it looks bright and beautiful. In the sixth modification, all the light from the LED 2 must be reflected by one stage of the reflecting surface 23a in each sector, so that each of the reflecting surfaces 23a shown in FIGS. 10 (b) to 10 (d). As shown in FIG. 2B, it is necessary to set the height to the same height as the overall height h of the circular stepped reflector 3 as a basic example.
[0062]
(Modification 7)
As a sixth modification of the LED light 1, as shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c), the second reflecting mirror 3b of the LED light 1b is divided into a sector shape and each length is changed. The shape of the second reflecting mirror 3b can be made close to a square as one of the polygons. That is, as shown in FIGS. 11 (b) and 11 (c), in the shortest fan shape, when the length from the reflecting surface 26a to the next reflecting surface 26a is L, the longest fan shape shifted by 45 degrees from the fan shape. In, the length from the reflecting surface 26a to the next reflecting surface 26a is set to √2L. As a result, as shown in FIG. 11A, the second reflecting mirror 3b having a substantially square shape can be formed.
[0063]
For example, as an application of the basic LED light 1, as shown in FIG. 12, the circular LED light 1 shown in FIG. 1 is cut into a square or a part thereof, and fragments 11 a, 11 b, 11 c, 11 d, 11 e, 6 pieces of 11f are produced, and these can be combined as shown in the figure to form an integrated LED light 11 having a plurality of light emitting elements covering a predetermined area. As described above, even when a plurality of square LED lights 11a,... Are connected, if the LED light 1b shown in FIG. 11 is used, it is not necessary to cut the circular LED light 1b into a square. There is no decline and the connected light is brighter. In addition, when a substantially square LED is used as a light source instead of the substantially cylindrical LEDs 2 and 2a to 2f, there is an advantage that the distance from each side surface of the LED to the reflecting mirror 26 becomes substantially equal over the entire circumference.
[0064]
If the LED lamp 1b having such advantages is used to form a vehicular lamp 110 that can be applied to, for example, an automobile taillight or brake light as shown in FIG. 13, a brighter lamp can be formed. . The lamp 110 is formed with a stepped pedestal 112 in three steps and two rows having different front positions in the direction indicated by the arrow Y1 in a cover 111 having a hollow inside, and an LED light is provided in front of the pedestal 112. 1b is fixed, and the inner wall 111a of the cover 111 and the upper surface 112a and the side surface 112b of the base 112 are formed by aluminum plating.
[0065]
That is, since the entire inner surface of the cover 111 reflects light efficiently, the light emitted from the LED light 1b in all directions of the hemisphere is efficiently reflected, and a brighter lamp can be formed. Further, the light emitted from the LED light 1b is also reflected from the side surface of the inner wall 111a of the cover 111 and the side surface 112b of the pedestal 112, so that it is also emitted from the lateral direction indicated by the arrow X1. Therefore, when applied to the taillights and brake lights of automobiles, it is possible to improve the visibility of light from the side as well as directly behind the automobile.
[0066]
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an LED used in the LED light according to Embodiment 2 of the present invention.
[0067]
As shown in FIG. 14, in the LED 31 of the second embodiment, the light emitting element 6 is mounted at the tip of the lead frame 5a of the pair of lead frames 5a and 5b, and the electrode on the upper surface of the light emitting element 6 and the lead frame 5b. The tip of the wire is bonded with a wire 7 to be electrically connected. The leading ends of the lead frames 5a and 5b as the electrical system, the light emitting element 6, and the wire 7 are sealed with a transparent epoxy resin 36 as a light transmissive material. The outer shape of the transparent epoxy resin 36 has a shape in which the upper half of a spherical shape centering on the light emitting element 6 is scraped into a conical shape. In this case, the light emitted from the light emitting element 6 is totally reflected by the upper surface 32 as the first reflecting mirror, but the reflected light corresponds to the radiated light from the reflection point of the light emitting element 6 with respect to the upper surface 32. Instead of the condensed light, the light is emitted from the side surface 37 with a spread angle. Therefore, the circular step-like reflecting mirror as the second reflecting mirror that reflects these lights upward is also required to be longer in the Z direction than the LED 2 of the first embodiment.
[0068]
However, such a simple conical reflecting surface 32 can be used when the LED light may have a relatively wide light distribution or when an extremely thin LED light is not required.
[0069]
(Embodiment 3)
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an LED light according to Embodiment 3 of the present invention.
[0070]
As shown in FIG. 15, the LED light 40 according to the third embodiment of the present invention has a light emitting element 6 mounted at the tip of the lead frame 5 a of the pair of lead frames 5 a and 5 b, and an electrode on the upper surface of the light emitting element 6. The lead frame 5b is bonded to the tip of the lead frame 5b with a wire 7 to be electrically connected. The leading ends of the lead frames 5a and 5b as the electrical system, the light emitting element 6, and the wire 7 are sealed with a transparent epoxy resin 36. The shape of the transparent epoxy resin 36 is a normal cylindrical shape, and therefore the upper surface of the transparent epoxy resin 36 cannot serve as the first reflecting mirror. Instead, a circular optical body 38 shaped like an umbrella molded with a transparent acrylic resin is attached to the upper surface of the transparent epoxy resin 36 via a light transmissive material 37. The upper surface 39 of the optical body 38 has a shape obtained by rotating a part of a parabola around the Z axis with the light emitting element 34 as a focal point and the X axis direction as an axis of symmetry.
[0071]
In addition, the lower surface 41 of the optical body 38 has a circular stepped shape with a step of about 45 degrees to replace the circular stepped reflecting mirror 3 of the first embodiment as the second reflecting mirror. Yes. Further, aluminum is deposited on the lower surface 41, and an overcoat (not shown) is applied on the lower surface 41 to protect the deposited aluminum film. In this Embodiment 3, the freedom degree of overcoat after vapor deposition mirror surface formation can be enlarged. That is, the overcoat may be colored, and there is no thickness limitation.
[0072]
In the LED light 40 having such a configuration, when a predetermined voltage is applied to the pair of lead frames 5a and 5b, the light emitting element 6 emits light. The light is transmitted to the outside through a transparent front plate (not shown). In addition, light emitted obliquely from the upper side to the side passes through the light-transmitting material 37 and enters the optical body 38, and light hitting the upper surface 39 as the first reflecting mirror is totally reflected. The upper surface 39 has a shape in which a part of a parabola with the light emitting element 6 as a focus is rotated around the Z axis, so that all of the upper surface 39 is reflected substantially parallel to the XY plane in the lateral direction. Then, the light is reflected upward by the circular step-like reflecting mirror 41 as the second reflecting mirror and substantially parallel to the Z axis, and is transmitted from the upper surface 39 through the front plate to be externally radiated. The light that enters the optical body 38 and directly hits the circular stepped reflector 41 is also emitted upward.
[0073]
In this way, while taking advantage of the thinness that is a feature of the LED, it is possible to irradiate a large area with a single light emitting element using a normal cylindrical LED, and high external radiation efficiency can be obtained. It becomes LED light.
[0074]
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16A is a plan view showing an overall configuration of an LED light using an LED according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 16B is a GG sectional view of FIG.
[0075]
As shown in FIG. 16, in the LED light 80 of the fourth embodiment, the lower surface 83 is a step-like reflecting surface as a second reflecting mirror, and a cylindrical space 84 is provided at the center. The optical body 81 is made of a transparent acrylic resin, and the LED 2 is fixed in the central space 84. That is, the LED 2 seals the light emitting element 6 and the like with a transparent epoxy resin, and its upper surface is a parabolic surface 9b as a first reflecting mirror, and is reflected from the light emitting element 6 to the side surface direction by the upper surface 9b. The light thus reflected is reflected upward by the lower surface 83 of the optical body 81 and is transmitted to the outside through a transparent front plate (not shown).
[0076]
Here, the light emitted directly from the upper part of the side surface 10 of the LED 2 (not reflected by the upper surface 9b) is not reflected upward in the LED light 1 described above because it follows the path indicated by the two-dot chain line, However, the LED light 80 is reflected by the horizontal upper surface 82 of the optical body 81 and further reflected upward by the lower surface 83 as shown by the broken line. As a result, the LED light is thin and has higher external radiation efficiency. Further, since the light incident on the space 84 is refracted in a direction having a large angle with respect to the Z axis, the luminance of the peripheral portion when viewed from above in FIG.
[0077]
In the first to fourth embodiments of the present invention, a transparent epoxy resin is mainly used as a light transmissive material for sealing a light emitting element or the like, but other light transmissive materials may be used. In addition, although a transparent acrylic resin is used as the second reflecting mirror or an optical body that serves as both the first reflecting mirror and the second reflecting mirror, other materials such as other transparent synthetic resins are used. You can also. Further, the configuration, shape, quantity, material, size, connection relationship, and the like of the other parts of the LED light are not limited to those in the first to fourth embodiments.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a light emitting diode, a light emitting element that emits light, a lead frame that mounts the light emitting element and supplies power to the element, and the light emitting element and the lead frame are sealed. A light-transmitting resin, and the light-transmitting resin is a reflecting surface that is an interface with the air located above the light-emitting element, and emits light emitted from the light-emitting element in a horizontal direction (side emission surface of the light-transmitting resin) And the reflected light radiates outside without spreading in the vertical direction on the side radiation surface, and the light-transmitting resin has a flat surface that serves as an interface with air directly above the light emitting element. It was configured as follows.
[0079]
In other words, since the light emitting diode is formed by integrating the light emitting element as the light source and the reflecting mirror, the light source and the reflecting mirror (reflecting surface) are separate from each other as in the prior art. It will not be bulky. That is, it is possible to reduce the man-hours for assembling the light emitting diode and the LED light using the light emitting diode.
[0080]
Further, since the reflecting mirror of the light emitting diode has a flat surface directly above the light emitting element, light (vertical light) traveling directly above the light emitted from the light emitting element can be emitted from the flat surface to the outside. Accordingly, it is possible to irradiate the entire irradiation surface of the light emitting diode, and it is also possible to irradiate the entire irradiation surface of the LED light using the light emitting diode.
[0081]
In addition, the portion of the lead frame sealed with the light transmissive resin has an area where the heat of the light emitting element is conducted and dispersed over a wide range.
[0082]
Accordingly, heat conducted directly from the light emitting element to the light transmissive resin and heat conducted from the light emitting element to the light transmissive resin through the lead frame can be dispersed throughout the wide lead frame. Accordingly, heat is accumulated in the light-transmitting resin and becomes high heat, and thermal expansion caused by the residual stress of the light-transmitting resin triggered by this heat causes cracks at the boundary between the light-emitting element and the lead frame and the light-transmitting resin. Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
1A is a plan view showing an overall configuration of an LED light using an LED (light emitting diode) according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. c) is an enlarged view of a P portion of (b).
2 is a longitudinal sectional view of an LED that is a light source of the LED light according to Embodiment 1. FIG.
3 is a plan view showing a configuration of an LED according to Embodiment 1. FIG.
4 is a cross-sectional view showing a configuration of a light-emitting element used in the LED according to Embodiment 1. FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a first modification of the LED that is the light source of the LED light according to the first embodiment.
6 is a longitudinal sectional view showing a second modification of the LED that is the light source of the LED light according to Embodiment 1. FIG.
7 is an explanatory diagram showing a third modification of the LED that is the light source of the LED light according to Embodiment 1. FIG.
8 is a partially enlarged view showing a fourth modification of the LED light according to Embodiment 1. FIG.
9 is a longitudinal sectional view showing a fifth modification of the LED that is the light source of the LED light according to Embodiment 1. FIG.
10 (a) is a plan view showing a fifth modification of the LED light according to Embodiment 1, FIG. 10 (b) is a sectional view taken along line BB in FIG. 10 (a), and FIG. C sectional drawing, (d) is DD sectional drawing of (a).
11A is a plan view showing a sixth modification of the LED light according to Embodiment 1, FIG. 11B is a sectional view taken along line EE of FIG. 11A, and FIG. 11C is F of FIG. It is -F sectional drawing.
FIG. 12 is a plan view showing a structure in which the periphery of the LED light according to Embodiment 1 is cut into a rectangle, and a plurality of them are combined to cover a certain range.
FIG. 13 is a perspective view showing the structure of a vehicular lamp formed by combining a plurality of LED lights according to a sixth modification.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of an LED used in an LED light according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an LED light according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 16A is a plan view showing an overall configuration of an LED light according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 16B is a GG sectional view of FIG.
[Explanation of symbols]
1,1a, 1b, 21,24,31,40,80 LED light
2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e LED (light emitting diode)
3, 3a, 3b, 23, 26, 41, 83 Second reflecting mirror
5a, 5b, 7, 12a, 12b, 13a, 13b, 33a, 33b, 35 Electrical system (lead frame and bonding wire)
6, 34, 85 Light emitting element
8, 8a, 8b, 36 Transparent epoxy resin (light transmissive material)
9, 9f, 15, 32, 39 First reflecting mirror
9d Mirror with a generally cylindrical shape
9e Annular reflector
12a, 12b, 13a, 13b Third reflecting mirror
15 Metal surface
38,81 optical body
101 N-type GaP substrate
102 N-type AlInGaP cladding layer
103 Multiple well active region
104 P-type AlInGaP cladding layer
105 P-type GaP window
106 AuZn contacts
107 Al bonding pad (positive electrode)
108 Au alloy electrode (negative electrode)
110 Vehicle lamps
111 cover
111a Cover inner wall
112 pedestal
112a Top surface of pedestal
112b Side of pedestal

Claims

A light emitting element (6) for emitting light;
A lead frame (5a, 5b, 12a, 12b, 13a, 13b) for mounting the light emitting element and supplying power to the element;
A light transmissive resin (8, 8a, 8b, 36) for sealing the light emitting element and the lead frame ;
A heat sink that is conducted through the lead frame and is arranged outside the light-transmitting resin .
The light transmissive resin is
An upper surface reflecting surface (9b) for reflecting light emitted from the light emitting element in a horizontal direction parallel to the mounting surface at a boundary with air positioned above the mounting surface of the light emitting element;
A side emitting surface (10) for emitting the light reflected in the horizontal direction to the outside without spreading in the vertical direction;
A flat surface (9a) that is formed at the center portion of the upper surface reflection surface and serves as an interface with air;
The light emitting diode , wherein the upper surface reflection surface curved from the periphery of the flat surface is thinner than the thickness of the upper surface reflection surface curved without forming the flat surface .

2. The light emitting diode according to claim 1, wherein the lead frame has a portion that reflects light emitted from the light emitting element upward of a mounting surface in the light transmitting resin.

The lead frame is in the light-transmitting resin and has a recess including the mounting position of the light emitting element, and the side surface of the recess reflects the emitted light from the light emitting element upward of the mounting surface. the light emitting diode according to 請 Motomeko 2 that is formed at an angle.

The lead frame is in the light-transmitting resin, has a shape that repeats a pattern that rises downward from the mounting position of the light emitting element toward the periphery, and the rising side surface is from the light emitting element. the light-emitting diode according to the outgoing light 請 Motomeko 2 that is formed at an angle to reflect upward.

The light transmissive resin is
A first light transmissive resin that seals part of the light emitting element and the lead frame;
The first light emitting diode according to aspects of the light transmitting resin in 請 Motomeko 3 or 4 which is formed from a second optically transparent resin surrounding contact.

A light-emitting diode according to any one of claims 1 to 5;
L ED light having a reflecting mirror for reflecting light emitted from the light emitting diode.

The reflector, LED light according to light emitted from the side emitting surface of the light emitting diode 請 Motomeko 6 you reflected upward.

The reflecting mirror has a disk shape, and a concentric step-like reflecting surface is formed on the upper surface of the disk shape, and the reflecting surface is disposed above the concentric circle and emits light emitted from the light emitting diode. The LED light according to claim 6, wherein the LED light is formed at an angle that reflects light toward the surface.

The reflector, LED light of claim 8, wherein the reflecting surface is divided into a plurality.

10. The LED light according to claim 8 , wherein the reflecting mirror is formed such that a planar shape of the reflecting surface is a rectangle or a square.